PERBAIKAN DAN PERKUATAN GESER BALOK DENGAN BETON RESIN POLIESTER (POLYESTER RESIN CONCRETE)

FAKHRUDDIN, Ashar Saputra, S.T., M.T., Ph.D

2013 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Beton polimer merupakan material retrofit yang memiliki banyak keuntungan dibandingkan beton normal, diantaranya cepat mengeras, kuat tekan yang tinggi, permeabilitas rendah, dan awet. Meskipun demikian, penggunaan beton resin poliester memiliki beberapa kekurangan, diantaranya harga yang mahal dan proses pengerjaan yang membutuhkan peralatan dan keterampilan khusus. Penelitian ini mengkaji alternatif peningkatan kapasitas geser balok beton bertulang dengan resin yang murah serta mudah diaplikasikan dalam pekerjaan retrofit bangunan sederhana yang rusak akibat gempa. Benda uji berupa tiga buah balok beton bertulang dengan dimensi 250 mm x 150 mm x 700 mm dan rasio panjang bentang geser terhadap tinggi efektif balok (a/d) sebesar 1,36. Semua balok dibebani dalam dua tahap, tahap pertama balok awal dibebani dengan batasan tulangan belum leleh dan balok lainnya (BR-20A) dibebani hingga tulangan geser leleh. Selanjutnya dilakukan perbaikan dan pengujian tahap kedua hingga runtuh. Pengamatan berupa kuat tekan beton resin poliester, hubungan beban-lendutan, momen-kurvatur, pola keruntuhan, pola retak, dan daktilitas. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan analisis Repsonse-2000 dan metode pias (layers) yang mewakili analisis balok beton normal. Hasil penelitian menunjukkan kadar resin 20% lebih mudah dikerjakan dibandingkan kadar resin 10% dan 15%, sehingga dipilih sebagai komposisi optimal dalam perbaikan dan perkuatan geser balok. Kuat tekan 86,87 MPa pada kadar resin 20% tercapai pada regangan ultimit 0,004811. Kapasitas geser balok retrofit BN-ii, BR-20A-ii, dan BR-20-ii berturut-turut 25,2 kN; 436,9 kN; dan 310,9 kN. Balok retrofit BN-ii mengalami penurunan kekuatan sebesar 89,79%- 90,195%; sedangkan BR-20A-ii dan BR-20-ii terjadi peningkatan masing-masing sebesar 70,66%-77,77% dan 21,45%-26,45%. Kekakuan pada balok retrofit BN-ii dan BR-20A-ii mengalami penurunan masing-masing sebesar 87,52% dan 3,65%; sedangkan balok retrofit BR-20-ii mengalami peningkatan 47,98% terhadap balok awalnya. Daktilitas balok retrofit BN-ii, BR-20A-ii dan BR-20-ii berturut-turut sebesar 1,092; 2,927 dan 1,542. Persamaan kemampuan geser beton normal yang terdapat pada SNI 03-2847-2002 tidak sesuai digunakan untuk melakukan analisis geser balok beton resin poliester. Mekanisme keruntuhan geser pada balok awal dan retrofit tidak berubah.

Polymer concrete (PC) is retrofit materials which has several advantages compared to normal concrete, such as rapid hardening; high mechanical strength; very low permeability and high durability. However, its application has some disadvantages, such as high price and the process that requires special equipment and skills. This research will examine alternatives to improve the shear capacity of reinforced concrete beam using low cost resin with simple application to retrofit simple building that damaged by an earthquake. Specimens consist of three rectangular reinforced concrete beam measured 250 mm x 150 mm x 700 mm and shear span-depth ratio (a/d) was 1.36. All beams loaded in two phases, the first phase BN and BR-20 loaded up to the reinforcement was not yield and BR-20A loaded up to shear reinforcement was yield. Then they were repaired and reloaded until collapse. The investigation includes compressive strength of PC, loaddeflection, moment-curvature, failure modes, cracking patterns, and ductility. The ultimate shear strength of beams was compared to Response-2000 and layers method which represents the analysis of normal concrete beams. The results showed resin content 20% has a better workability than 10% and 15%, thus selected as the optimal mixture in retrofit of the beam. Shear capacity of BN-ii, BR-20Aii, and BR-20-ii were 25.2 kN, 436.9 kN, and 310.9 kN respectively. Stiffness of BN-ii and BR-20A-ii were decreased 87.52% and 3.65% respectively, while BR-20-ii increased 47.98% to the initial beam. Ductility of BN-ii, BR-20A-ii and BR-20A-ii were 1.092, 2.927, and 1.542 respectively. Normal concrete equations in SNI 03-2847-2002 can not use to analyze shear strength of PC beams. Initial and retrofit beams show shear failure

Kata Kunci : balok persegi, beton resin poliester, daktilitas, perilaku geser, retrofit